【壓縮機網(wǎng)】2016年12月20日晚18：00左右，青島美高集團有限公司一生產(chǎn)車(chē)間JSFR-200三葉羅茨壓縮機突然因軸承損壞，電機跳閘。由于沒(méi)有備用機，停機意味著(zhù)停產(chǎn)，而當時(shí)生產(chǎn)時(shí)間緊，任務(wù)重。于是車(chē)間組織維修人員進(jìn)行搶修，大約22：00，檢修完畢，開(kāi)機運行不到半小時(shí)，隨著(zhù)一聲悶響，電機跳閘。經(jīng)檢查，發(fā)現轉子破碎，卡死在機體內，機殼也出現裂紋，齒輪輪齒脫落，機器報廢，被迫停產(chǎn)。所幸未造成人員傷害，本次事故造成公司直接和間接損失10多萬(wàn)元。
分析這起事故，主要是由于維修人員缺乏必要的羅茨壓縮機維修知識，操作人員缺乏日常巡檢，管理人員缺乏相應地設備管理。這絕不僅僅是個(gè)個(gè)例，目前很多中小微企業(yè)，雖然用到羅茨壓縮機的地方不少，但在操作、維修保養以及管理等方面還存在著(zhù)很多問(wèn)題，導致事故頻發(fā)，給企業(yè)造成了不小的經(jīng)濟損失。輕則設備損壞，重則出現人員傷亡事故，甚至導致停產(chǎn)。因此，羅茨壓縮機的使用管理規范顯得尤為重要。
那么，如何避免事故的發(fā)生呢？下面我們從羅茨壓縮機的原理、操作和維保方面來(lái)詳細分析一下：
羅茨壓縮機，又名羅茨（鼓）風(fēng)機，是容積式壓縮機的一種。羅茨壓縮機的輸氣量與回轉數成正比，壓縮機出口阻力的變化，對輸氣時(shí)的影響不大，但會(huì )導致壓力的波動(dòng)。羅茨壓縮機不但可以用于輸送加壓氣體，也可用于抽真空（此種叫羅茨真空泵），主要根據壓縮機在工藝中所處的位置和功能決定，結構原理是一致的。目前，壓縮機按結構型式分為立式和臥式兩種，壓力范圍一般在9.8-196kPa,流量范圍一般在：0.15-1200m3/min。
一、羅茨壓縮機結構
羅茨壓縮機的結構簡(jiǎn)單，體積緊湊，運行平穩，效率高，維護保養方便。如果維保到位，最少可連續運行15000小時(shí)以上。機體內部不需要潤滑，輸送氣體干燥、清潔。因此得到了廣泛的應用，在石油、化工、化肥、水產(chǎn)養殖、污水處理、電力冶煉、建材、礦山、食品、紡織、造紙、鑄造、面粉、環(huán)保等諸多方面。
羅茨壓縮機主要由機殼、轉子、前后墻板、同小齒輪、軸承、軸封、消音器、出口止回閥、安全泄壓閥、皮帶輪（聯(lián)軸器）等組成。其中：機殼主要起固定安裝作用，并支撐前后墻板、轉子及入口消音器。機殼與墻板形成一個(gè)密封室，有整體式和剖分式兩種。
墻板：羅茨壓縮機有前后兩塊墻板，起連接機殼與轉子的作用，并安放軸承和密封（較大機型有單獨的軸承座體，軸承和密封安裝在軸承座體，座體安裝在墻板上），支撐轉子的旋轉，同時(shí)起到端面密封作用。
轉子：又稱(chēng)葉輪。是主要的旋轉部件，有8字型截面雙葉和星型截面三葉兩種，軸向有平直和扭曲兩種。轉子中間部分位于機殼內部，是氣體過(guò)流部件，也是重要的工作部件。轉子與機體的間隙決定壓縮機的排氣性能。
同步齒輪：齒輪成對使用，反向旋轉。是確保兩轉子同步運轉的關(guān)鍵部件。有直齒圓柱輪、斜齒圓柱齒輪和人字齒輪等結構型式。齒輪有整體式也有齒圈與輪轂組合式，內孔有圓柱和圓錐兩種。齒輪精度應達到GB/T10095規定的7-7-7級，壽命不小于25000小時(shí)。
軸承：承載轉子的運轉。軸承質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到壓縮機是否平衡、長(cháng)周期運行。常用的有圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承、滾珠軸承及滑動(dòng)軸承等。運行過(guò)程確保軸承溫度不大于95℃。
潤滑系統主要包括齒輪與軸承的潤滑，一般有油箱和黃油杯兩種方式。小型壓縮機多采用潤滑脂（軸承）-潤滑油（齒輪箱）系統，大中型壓縮機多采用雙套潤滑油系統，有兩個(gè)油箱。由油箱、油泵、油管、油過(guò)濾器、冷卻器及儀表報警裝置等組成。正常運行時(shí)，油溫不應超過(guò)65℃。
密封圈：用以密封氣體或潤滑油，防止泄漏。小型壓縮機氣體密封多采用迷宮或活塞環(huán)式密封，潤滑油密封多采用氟膠圈或骨架油封；大中型壓縮機多采用骨架油封或專(zhuān)用密封環(huán)來(lái)實(shí)現氣、油密封。
消音器：消除氣體流動(dòng)脈沖產(chǎn)生的噪音，減小職業(yè)傷害。入口消音器內加設過(guò)濾網(wǎng)，到過(guò)濾氣體的作用。
二、壓縮機工作原理
羅茨壓縮機一般由電機驅動(dòng)，通過(guò)皮帶輪或聯(lián)軸器帶動(dòng)主動(dòng)轉子，由同步齒輪帶動(dòng)從動(dòng)轉子，從而實(shí)現主、從動(dòng)轉子高速反向同步旋轉。轉子、機殼及墻板三者形成兩個(gè)腔，且相互之間保持一定的間隙。入口腔的氣體，隨著(zhù)轉子旋轉，工作容積不斷減小，最后進(jìn)入出口腔，從而實(shí)現氣體的吸入、壓縮、排出的過(guò)程，最終通過(guò)出口（止回）閥排出。由于氣體被壓縮，產(chǎn)生熱量。因此壓縮機各部之間必須保證合適的間隙，以防止相互間因熱脹而發(fā)生接觸碰撞摩擦，造成機器的損壞。間隙過(guò)小，也會(huì )因機器異常反轉時(shí)產(chǎn)生碰撞，損壞轉子。間隙過(guò)大則會(huì )導致腔室密封不嚴發(fā)生氣體倒流，打氣量不足，機體過(guò)熱造成損壞。
三、羅茨壓縮機的操作運行
雖然羅茨機得到了廣泛的應用，但在實(shí)際生產(chǎn)使用過(guò)程中，存在著(zhù)操作不當等諸多因素，直接影響機器的運行安全與使用周期，制定切實(shí)有效的操作規程必不可少。
1.機器運行前檢查
檢查油位，確保保持在1/2-2/3，潤滑油必須按規定的型號添加，油位過(guò)高過(guò)低都會(huì )造成油溫過(guò)高。
檢查地腳螺栓、各部連接螺栓是否有松動(dòng)現象。
手動(dòng)盤(pán)車(chē)一圈以上，不得有卡阻現象、磕碰聲音。皮帶松緊適中，聯(lián)軸器或皮帶輪牢固，不松動(dòng)無(wú)歪斜，聯(lián)軸器銷(xiāo)及彈性圈應無(wú)磨損、破碎現象。
入口消音器是否完好，內部過(guò)濾網(wǎng)清潔、干燥，無(wú)雜物。
檢查入口閥，出口閥及近路閥開(kāi)關(guān)狀態(tài)，應保持近路閥全開(kāi)。
開(kāi)啟潤滑系統，水冷系統，保證暢通，油壓達標。
檢查安全防護裝置、設施是否到位。
2.試運行和投入運行
在準備工作全部就緒后，點(diǎn)動(dòng)電機（有條件的情況下配備變頻系統），檢查壓縮機旋轉方向及有無(wú)異常聲音。接著(zhù)壓縮機進(jìn)入空載運行狀態(tài)，運行幾分鐘。此時(shí)注意檢查壓縮機各部的溫度有無(wú)快速上升現象，運行聲音是否正常，油位油壓是否達標，機器有無(wú)振動(dòng)，電流是否波動(dòng)、超標。一切正常后方可緩慢打開(kāi)出口閥，關(guān)閉近路閥，機器投入正常運行。此過(guò)程一旦出現異常，立即停機處理。
3.滿(mǎn)負載運行及日常檢查內容
a. 檢查機器及管道的振動(dòng)情況（振動(dòng)速度不大于11.2mm/s），地腳、連接、固定螺栓是否松動(dòng)。
b. 檢測機殼、前后墻板、軸承、出入口的溫度
c. 聽(tīng)轉子、齒輪、軸承等運行聲音是否平穩，有無(wú)異音。
d. 檢查軸封、油封、管道、閥門(mén)、冷卻系統及潤滑系統有無(wú)泄漏。
e. 檢查壓縮機進(jìn)出口壓力、油壓是否達標。
f. 檢查電流是否波動(dòng)，在額定工作范圍。
g. 定期添加潤滑油、脂。
h. 根據生產(chǎn)及實(shí)際情況，定期定人進(jìn)行巡檢。一旦發(fā)現異常，立即聯(lián)系相關(guān)人員停機處理。
4.停機
打開(kāi)近路閥，關(guān)閉出、入口閥（有入口消音器而無(wú)閥門(mén)的，不需要此步驟）。
按停止開(kāi)關(guān)，停機。
關(guān)閉油循環(huán)系統，冷卻系統（冬天注意防凍）。
四、常見(jiàn)故障及處理
1、轉子、機殼及墻板之間產(chǎn)生摩擦（表1）
2、壓縮機排氣溫度或潤滑油溫度過(guò)高（表2）
3、打氣量不足（表3）
4、異常振動(dòng)和噪聲（表4）
五、結語(yǔ)
以上對羅茨壓縮機的日常操作、維護保養方面的介紹，一方面是理論知識的學(xué)習心得，另一方面主要是日常的工作經(jīng)驗積累。通過(guò)這樣的方式，讓更多的用戶(hù)可以更加科學(xué)的使用設備，從而避免不必要的損失。同時(shí)，也向同行們交流、學(xué)習，讓我們在這一行業(yè)共同提高。
參考文獻
[1]《壓縮機設計生產(chǎn)新工藝新技術(shù)與安裝調試及質(zhì)量檢測標準規范實(shí) 用 手 冊》主編：呂紅旗 北方工業(yè)出版社
[2]《壓縮機維修手冊》主編：周?chē)蓟瘜W(xué)工業(yè)出版社
[3] JB/T 8941.1-2014《一般用途羅茨鼓風(fēng)機 第1部分：技術(shù)條件》 中華人民共和國工業(yè)和信息化部 2014
[4] JB/T 8941.2-2014《一般用途羅茨鼓風(fēng)機 第2部分：性能試驗方法》 中華人民共和國工業(yè)和信息化部 2014
[5] SHS 01024-2004《羅茨鼓風(fēng)機維護檢修規程》揚子石化股份公司李大華 2004
[6] ＨＪ/Ｔ251-2006《環(huán)境保護產(chǎn)品技術(shù)要求羅茨鼓風(fēng)機》國家環(huán)境保護總局 2006
[7]《羅茨鼓風(fēng)機及其使用》 主編： 蘇春模 中南大學(xué)出版社 1999
[8]《羅茨鼓風(fēng)機轉子各部間隙的分析與計算》化工機械 2010 37（6） 宋健強
作者簡(jiǎn)介
李玉發(fā)，男，中級工程師。研究方向為機械設備設計/制作/管理/維修 ，職業(yè)衛生與安全檢測評價(jià)。1995-2013年，在陽(yáng)煤集團青島恒源化工有限公司，從事化工機械設備的操作、安裝、制作、維修及管理工作。2013-2016年，在多家公司任兼職，主要從事非標機械設備的設計、制作，并申請兩項國家專(zhuān)利?，F在青島華通檢測評價(jià)有限公司，從事職業(yè)衛生檢測評價(jià)、安全標準化及環(huán)保設備的設計開(kāi)發(fā)等工作。
【壓縮機網(wǎng)】2016年12月20日晚18：00左右，青島美高集團有限公司一生產(chǎn)車(chē)間JSFR-200三葉羅茨壓縮機突然因軸承損壞，電機跳閘。由于沒(méi)有備用機，停機意味著(zhù)停產(chǎn)，而當時(shí)生產(chǎn)時(shí)間緊，任務(wù)重。于是車(chē)間組織維修人員進(jìn)行搶修，大約22：00，檢修完畢，開(kāi)機運行不到半小時(shí)，隨著(zhù)一聲悶響，電機跳閘。經(jīng)檢查，發(fā)現轉子破碎，卡死在機體內，機殼也出現裂紋，齒輪輪齒脫落，機器報廢，被迫停產(chǎn)。所幸未造成人員傷害，本次事故造成公司直接和間接損失10多萬(wàn)元。
分析這起事故，主要是由于維修人員缺乏必要的羅茨壓縮機維修知識，操作人員缺乏日常巡檢，管理人員缺乏相應地設備管理。這絕不僅僅是個(gè)個(gè)例，目前很多中小微企業(yè)，雖然用到羅茨壓縮機的地方不少，但在操作、維修保養以及管理等方面還存在著(zhù)很多問(wèn)題，導致事故頻發(fā)，給企業(yè)造成了不小的經(jīng)濟損失。輕則設備損壞，重則出現人員傷亡事故，甚至導致停產(chǎn)。因此，羅茨壓縮機的使用管理規范顯得尤為重要。
那么，如何避免事故的發(fā)生呢？下面我們從羅茨壓縮機的原理、操作和維保方面來(lái)詳細分析一下：
羅茨壓縮機，又名羅茨（鼓）風(fēng)機，是容積式壓縮機的一種。羅茨壓縮機的輸氣量與回轉數成正比，壓縮機出口阻力的變化，對輸氣時(shí)的影響不大，但會(huì )導致壓力的波動(dòng)。羅茨壓縮機不但可以用于輸送加壓氣體，也可用于抽真空（此種叫羅茨真空泵），主要根據壓縮機在工藝中所處的位置和功能決定，結構原理是一致的。目前，壓縮機按結構型式分為立式和臥式兩種，壓力范圍一般在9.8-196kPa,流量范圍一般在：0.15-1200m3/min。
一、羅茨壓縮機結構
羅茨壓縮機的結構簡(jiǎn)單，體積緊湊，運行平穩，效率高，維護保養方便。如果維保到位，最少可連續運行15000小時(shí)以上。機體內部不需要潤滑，輸送氣體干燥、清潔。因此得到了廣泛的應用，在石油、化工、化肥、水產(chǎn)養殖、污水處理、電力冶煉、建材、礦山、食品、紡織、造紙、鑄造、面粉、環(huán)保等諸多方面。
羅茨壓縮機主要由機殼、轉子、前后墻板、同小齒輪、軸承、軸封、消音器、出口止回閥、安全泄壓閥、皮帶輪（聯(lián)軸器）等組成。其中：機殼主要起固定安裝作用，并支撐前后墻板、轉子及入口消音器。機殼與墻板形成一個(gè)密封室，有整體式和剖分式兩種。
墻板：羅茨壓縮機有前后兩塊墻板，起連接機殼與轉子的作用，并安放軸承和密封（較大機型有單獨的軸承座體，軸承和密封安裝在軸承座體，座體安裝在墻板上），支撐轉子的旋轉，同時(shí)起到端面密封作用。
轉子：又稱(chēng)葉輪。是主要的旋轉部件，有8字型截面雙葉和星型截面三葉兩種，軸向有平直和扭曲兩種。轉子中間部分位于機殼內部，是氣體過(guò)流部件，也是重要的工作部件。轉子與機體的間隙決定壓縮機的排氣性能。
同步齒輪：齒輪成對使用，反向旋轉。是確保兩轉子同步運轉的關(guān)鍵部件。有直齒圓柱輪、斜齒圓柱齒輪和人字齒輪等結構型式。齒輪有整體式也有齒圈與輪轂組合式，內孔有圓柱和圓錐兩種。齒輪精度應達到GB/T10095規定的7-7-7級，壽命不小于25000小時(shí)。
軸承：承載轉子的運轉。軸承質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到壓縮機是否平衡、長(cháng)周期運行。常用的有圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承、滾珠軸承及滑動(dòng)軸承等。運行過(guò)程確保軸承溫度不大于95℃。
潤滑系統主要包括齒輪與軸承的潤滑，一般有油箱和黃油杯兩種方式。小型壓縮機多采用潤滑脂（軸承）-潤滑油（齒輪箱）系統，大中型壓縮機多采用雙套潤滑油系統，有兩個(gè)油箱。由油箱、油泵、油管、油過(guò)濾器、冷卻器及儀表報警裝置等組成。正常運行時(shí)，油溫不應超過(guò)65℃。
密封圈：用以密封氣體或潤滑油，防止泄漏。小型壓縮機氣體密封多采用迷宮或活塞環(huán)式密封，潤滑油密封多采用氟膠圈或骨架油封；大中型壓縮機多采用骨架油封或專(zhuān)用密封環(huán)來(lái)實(shí)現氣、油密封。
消音器：消除氣體流動(dòng)脈沖產(chǎn)生的噪音，減小職業(yè)傷害。入口消音器內加設過(guò)濾網(wǎng)，到過(guò)濾氣體的作用。
二、壓縮機工作原理
羅茨壓縮機一般由電機驅動(dòng)，通過(guò)皮帶輪或聯(lián)軸器帶動(dòng)主動(dòng)轉子，由同步齒輪帶動(dòng)從動(dòng)轉子，從而實(shí)現主、從動(dòng)轉子高速反向同步旋轉。轉子、機殼及墻板三者形成兩個(gè)腔，且相互之間保持一定的間隙。入口腔的氣體，隨著(zhù)轉子旋轉，工作容積不斷減小，最后進(jìn)入出口腔，從而實(shí)現氣體的吸入、壓縮、排出的過(guò)程，最終通過(guò)出口（止回）閥排出。由于氣體被壓縮，產(chǎn)生熱量。因此壓縮機各部之間必須保證合適的間隙，以防止相互間因熱脹而發(fā)生接觸碰撞摩擦，造成機器的損壞。間隙過(guò)小，也會(huì )因機器異常反轉時(shí)產(chǎn)生碰撞，損壞轉子。間隙過(guò)大則會(huì )導致腔室密封不嚴發(fā)生氣體倒流，打氣量不足，機體過(guò)熱造成損壞。
三、羅茨壓縮機的操作運行
雖然羅茨機得到了廣泛的應用，但在實(shí)際生產(chǎn)使用過(guò)程中，存在著(zhù)操作不當等諸多因素，直接影響機器的運行安全與使用周期，制定切實(shí)有效的操作規程必不可少。
1.機器運行前檢查
檢查油位，確保保持在1/2-2/3，潤滑油必須按規定的型號添加，油位過(guò)高過(guò)低都會(huì )造成油溫過(guò)高。
檢查地腳螺栓、各部連接螺栓是否有松動(dòng)現象。
手動(dòng)盤(pán)車(chē)一圈以上，不得有卡阻現象、磕碰聲音。皮帶松緊適中，聯(lián)軸器或皮帶輪牢固，不松動(dòng)無(wú)歪斜，聯(lián)軸器銷(xiāo)及彈性圈應無(wú)磨損、破碎現象。
入口消音器是否完好，內部過(guò)濾網(wǎng)清潔、干燥，無(wú)雜物。
檢查入口閥，出口閥及近路閥開(kāi)關(guān)狀態(tài)，應保持近路閥全開(kāi)。
開(kāi)啟潤滑系統，水冷系統，保證暢通，油壓達標。
檢查安全防護裝置、設施是否到位。
2.試運行和投入運行
在準備工作全部就緒后，點(diǎn)動(dòng)電機（有條件的情況下配備變頻系統），檢查壓縮機旋轉方向及有無(wú)異常聲音。接著(zhù)壓縮機進(jìn)入空載運行狀態(tài)，運行幾分鐘。此時(shí)注意檢查壓縮機各部的溫度有無(wú)快速上升現象，運行聲音是否正常，油位油壓是否達標，機器有無(wú)振動(dòng)，電流是否波動(dòng)、超標。一切正常后方可緩慢打開(kāi)出口閥，關(guān)閉近路閥，機器投入正常運行。此過(guò)程一旦出現異常，立即停機處理。
3.滿(mǎn)負載運行及日常檢查內容
a. 檢查機器及管道的振動(dòng)情況（振動(dòng)速度不大于11.2mm/s），地腳、連接、固定螺栓是否松動(dòng)。
b. 檢測機殼、前后墻板、軸承、出入口的溫度
c. 聽(tīng)轉子、齒輪、軸承等運行聲音是否平穩，有無(wú)異音。
d. 檢查軸封、油封、管道、閥門(mén)、冷卻系統及潤滑系統有無(wú)泄漏。
e. 檢查壓縮機進(jìn)出口壓力、油壓是否達標。
f. 檢查電流是否波動(dòng)，在額定工作范圍。
g. 定期添加潤滑油、脂。
h. 根據生產(chǎn)及實(shí)際情況，定期定人進(jìn)行巡檢。一旦發(fā)現異常，立即聯(lián)系相關(guān)人員停機處理。
4.停機
打開(kāi)近路閥，關(guān)閉出、入口閥（有入口消音器而無(wú)閥門(mén)的，不需要此步驟）。
按停止開(kāi)關(guān)，停機。
關(guān)閉油循環(huán)系統，冷卻系統（冬天注意防凍）。
四、常見(jiàn)故障及處理
1、轉子、機殼及墻板之間產(chǎn)生摩擦（表1）
2、壓縮機排氣溫度或潤滑油溫度過(guò)高（表2）
3、打氣量不足（表3）
4、異常振動(dòng)和噪聲（表4）
五、結語(yǔ)
以上對羅茨壓縮機的日常操作、維護保養方面的介紹，一方面是理論知識的學(xué)習心得，另一方面主要是日常的工作經(jīng)驗積累。通過(guò)這樣的方式，讓更多的用戶(hù)可以更加科學(xué)的使用設備，從而避免不必要的損失。同時(shí)，也向同行們交流、學(xué)習，讓我們在這一行業(yè)共同提高。
參考文獻
[1]《壓縮機設計生產(chǎn)新工藝新技術(shù)與安裝調試及質(zhì)量檢測標準規范實(shí) 用 手 冊》主編：呂紅旗 北方工業(yè)出版社
[2]《壓縮機維修手冊》主編：周?chē)蓟瘜W(xué)工業(yè)出版社
[3] JB/T 8941.1-2014《一般用途羅茨鼓風(fēng)機 第1部分：技術(shù)條件》 中華人民共和國工業(yè)和信息化部 2014
[4] JB/T 8941.2-2014《一般用途羅茨鼓風(fēng)機 第2部分：性能試驗方法》 中華人民共和國工業(yè)和信息化部 2014
[5] SHS 01024-2004《羅茨鼓風(fēng)機維護檢修規程》揚子石化股份公司李大華 2004
[6] ＨＪ/Ｔ251-2006《環(huán)境保護產(chǎn)品技術(shù)要求羅茨鼓風(fēng)機》國家環(huán)境保護總局 2006
[7]《羅茨鼓風(fēng)機及其使用》 主編： 蘇春模 中南大學(xué)出版社 1999
[8]《羅茨鼓風(fēng)機轉子各部間隙的分析與計算》化工機械 2010 37（6） 宋健強
作者簡(jiǎn)介
李玉發(fā)，男，中級工程師。研究方向為機械設備設計/制作/管理/維修 ，職業(yè)衛生與安全檢測評價(jià)。1995-2013年，在陽(yáng)煤集團青島恒源化工有限公司，從事化工機械設備的操作、安裝、制作、維修及管理工作。2013-2016年，在多家公司任兼職，主要從事非標機械設備的設計、制作，并申請兩項國家專(zhuān)利?，F在青島華通檢測評價(jià)有限公司，從事職業(yè)衛生檢測評價(jià)、安全標準化及環(huán)保設備的設計開(kāi)發(fā)等工作。
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